ACTE 4

Michel MAGNY
Directeur de recherche au
CNRS, UMR 6249
Des variations
passées du niveau
des lacs du Jura
aux changements
climatiques
en cours
À
la demande de Michel MAGNY, il est rappelé que le texte qui
La plupart des indicateurs dont nous disposons pour retracer l’histoire
suit a été rédigé à partir de son intervention lors du colloque.
des climats et de leurs mutations passées nous livrent généralement
des informations sur les variations des températures. Les marqueurs
Vous avez tous entendu parler des bouleversements météorologiques
qui nous renseignent sur la pluviométrie sont beaucoup plus rares.
en cours. Je vous propose aujourd’hui de vous expliquer comment
L’étude des lacs, notamment ceux du massif jurassien, est par
l’étude des lacs du Jura et de leur remplissage sédimentaire nous
conséquent particulièrement intéressante, car elle permet de préciser
permet de mieux connaître l’histoire du climat et les évolutions qu’il
les évolutions des précipitations durant la période considérée. Les
a connues sur le long terme. Cette démarche scientifique ne concerne
plans d’eau peuvent être en effet comparés à de gros pluviomètres.
pas seulement le passé. Elle est en effet indispensable afin d’établir des
Les variations de leurs niveaux correspondent à peu près à celles
scénarios pour les décennies à venir, voire pour le siècle prochain.
des précipitations. Pour les scientifiques qui tentent de préciser
les conséquences des changements climatiques qui affecteront les
Les climats du passé sont aujourd’hui connus grâce à l’étude :
générations futures, ces données sont essentielles, car les populations
souffriront moins de la hausse des températures que de la raréfaction
- des sédiments marins. Ils s’accumulent au fond des océans, et ils
des ressources en eau.
ne sont pas affectés par l’érosion. Ils nous livrent par conséquent de
précieuses informations concernant une période ininterrompue de
D’origine glaciaire, les plans d’eau du massif jurassien ont été
plusieurs millions d’années ;
essentiellement étudiés dans un premier temps par des archéologues,
notamment Pierre PÉTREQUIN, qui a multiplié les campagnes de
- des glaces polaires. En Antarctique, le sondage le plus profond qui
fouilles et les découvertes à Chalain et à Clairvaux, dans le Jura. À
a été réalisé à ce jour est de l’ordre de 3 km. Il aurait pratiquement
Chalain, comme dans de très nombreux sites archéologiques lacustres,
atteint le substratum, et il nous renseigne sur le climat d’une période
les vestiges de pieux d’habitations datant d’environ 3 000 ans avant
longue d’environ 800 000 ans ;
Jésus-Christ ont été retrouvés. Pendant longtemps, les chercheurs se
sont opposés au sujet de ces cités lacustres. Certains pensaient que
1
- des sédiments lacustres. Dans le Jura, ils nous permettent de retracer,
les maisons reposaient sur des pilotis qui les maintenaient au-dessus
avec une relative précision, les évolutions climatiques qui ont affecté le
de l’eau. D’autres estimaient qu’elles étaient installées sur la terre
massif depuis le retrait du glacier, il y a environ 15 000 ans.
ferme, à proximité des lacs. Conforter l’une ou l’autre de ces deux
hypothèses était l’objet des premières recherches que j’ai effectuées il
La photographie aérienne du lac d’Étival vous permet notamment
y a une trentaine d’années et qui étaient consacrées aux variations des
d’identifier très nettement la plate-forme littorale, ou beine lacustre,
niveaux des plans d’eau de Clairvaux et de Chalain. Les changements
avec sa ceinture de nénuphars, et la partie la plus profonde du plan
climatiques n’étaient pas un sujet d’actualité à l’époque.
d’eau, qui est plus foncée.
Photographie du lac d’Étival
Source : Michel MAGNY
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Les zones humides riveraines du plan d’eau sont peuplées de
À l’instar de la végétation, les concrétions qui se déposent au fond du
carex, des plantes dont la feuille est coupante et la tige triangulaire,
lac varient en fonction de sa profondeur. Lorsque celle-ci est faible, elles
communément appelées laîches. À proximité de la rive, la beine
ont une forme plutôt régulière, car elles sont roulées et donc érodées
lacustre est colonisée par les roseaux (phragmites) et par les joncs.
par le va-et-vient des eaux. Plus loin du rivage, les agrégats minéraux
Lorsque l’eau est un peu plus profonde se développent les nénuphars.
qui tapissent le sol de la beine lacustre sont moins sujets à l’érosion,
Plus loin, les algues de la famille des characées tapissent enfin la pente,
et ils ont l’aspect de choux-fleurs. Lorsque le lac est plus profond, les
qui constitue la transition entre la plate-forme du lac et la partie plus
concrétions sont enfin d’abord aplaties et ensuite tubulaires, car elles
profonde de celui-ci. Ces ceintures végétales ont été étudiées au début
résultent respectivement de l’encroûtement des feuilles des nénuphars
du xx siècle par le botaniste Antoine MAGNIN.
et des algues vertes de la famille des characées.
e
Étagement de la végétation
et des concrétions
Source : Michel MAGNY
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Pour préciser les variations passées du niveau d’un lac, des
retrouvées dans les glaces du Groenland. Vous constaterez que
prélèvements sont effectués dans la beine lacustre peu profonde, mais
l’élévation de la cote des plans d’eau correspond à des descentes d’air
aussi dans les zones humides qui jouxtent le plan d’eau. Ainsi, si des
froid vers nos latitudes, c’est-à-dire à une dégradation générale des
concrétions dont la forme est régulière sont retrouvées par exemple
conditions climatiques.
à 2 m de profondeur, nous pouvons déduire que le niveau passé du
lac se trouvait à l’époque à cette même cote, c’est-à-dire 2 m plus bas
L’activité solaire s’intensifie depuis les xviie et xviiie siècles, et nous ne
qu’aujourd’hui.
pouvons pas espérer par conséquent qu’un affaiblissement de celleci atténuera les conséquences du réchauffement climatique constaté
Les carottes prélevées sont formées d’une alternance de craie lacustre
aujourd’hui. Aux facteurs anthropiques à l’origine de ce dernier
jaunâtre et de couches de tourbe plus sombres. Elles renferment
s’ajouteront des phénomènes naturels, en particulier le renforcement
parfois des débris végétaux fossilisés, par exemple de petites branches
du rayonnement du soleil.
de saule ou d’aulne, et c’est à leur niveau que se trouvait la cote du plan
d’eau à une période qui peut être datée par le radiocarbone.
À l’issue d’une vingtaine d’années de travaux effectués par les
chercheurs du Laboratoire chrono-environnement, la chronologie
des variations passées du niveau de 26 lacs jurassiens et alpins a
été reconstituée pour les 11 500 dernières années. Ce laps de temps
correspond à la période interglaciaire actuelle, qui a succédé à la
dernière des grandes glaciations qui ont jalonné l’histoire de notre
climat depuis 800 000 ans.
La comparaison des variations du niveau des plans d’eau étudiés,
avec l’évolution d’autres marqueurs paléoclimatiques, est
particulièrement intéressante. La courbe de la concentration de
carbone 14 dans l’atmosphère, tout d’abord, a été établie à partir de
la dendrochronologie, c’est-à-dire l’étude des cernes de croissance
des arbres. Elle permet de corriger les résultats obtenus par la
datation au radiocarbone. Elle est aussi le reflet de l’activité solaire :
plus cette activité est élevée, moins le taux de carbone 14 dans l’air
est important. Vous remarquerez que le niveau des lacs est haut
lorsque le rayonnement du soleil est plus faible.
Grâce aux travaux d’une équipe de chercheurs américains, il est
désormais possible de mesurer les variations des circulations de l’air
polaire au fil du temps, à partir de l’étude chimique des poussières
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L’activité solaire
s’intensifie depuis les xviie
et xviiie siècles, et nous
ne pouvons pas espérer
qu’un affaiblissement
de celle-ci atténuera
les conséquences
du réchauffement
climatique constaté
aujourd’hui.
Engendrée par des écarts de température et de salinité de l’eau des
faible. Je vous rappelle que plus les concentrations de carbone 14, mais
océans, la circulation thermohaline aura également des conséquences
aussi de béryllium 10, sont élevées, moins le rayonnement du soleil
sur les changements du climat. Plus denses, les eaux plus froides et
est intense.
plus salées s’enfoncent, à proximité du Groenland, à des profondeurs
comprises entre 1 et 3 km. Elles alimentent un courant froid, elles se
L’énorme quantité d’eau douce qui s’est déversée dans l’océan lors
réchauffent ensuite sous les tropiques, elles remontent en surface et
des vidanges des lacs proglaciaires a très probablement modifié la
elles gagnent à nouveau l’Arctique, où elles se refroidissent, et ainsi
circulation thermohaline, et donc le climat, qui est devenu plus frais
de suite. Les scientifiques estiment qu’il faut environ 1 000 ans à une
et plus humide en Europe. L’augmentation des précipitations due aux
molécule d’eau pour effectuer cet aller-retour. Le Gulf Stream est l’une
variations du Gulf Stream et à une activité solaire moins intense s’est
des branches de cette circulation thermohaline, que les chercheurs
ainsi sans doute traduite par une élévation du niveau des plans d’eau
américains ont dénommée le « tapis roulant océanique ». Retenez
du massif jurassien.
simplement que la salinité et la température sont à l’origine de ce
phénomène d’une ampleur gigantesque, car le débit des courants ainsi
Il y a 8 200 ans, c’est-à-dire 6 200 années avant Jésus-Christ, a eu
générés est 100 fois supérieur à celui de l’Amazone.
lieu l’une des dernières vidanges majeures des lacs proglaciaires. Sur
le territoire de la France actuelle, notamment dans les Alpes et dans
En modifiant les températures moyennes et la salinité des eaux, le
le Jura, elle s’est traduite par des précipitations plus importantes et
réchauffement climatique et son corollaire, la fonte des glaciers, sont
par une élévation du niveau des plans d’eau. Le climat est en revanche
susceptibles d’affaiblir cette circulation thermohaline. Le courant
devenu plus sec au nord et au sud de l’Europe.
chaud qui remonte aujourd’hui jusqu’en Norvège pourrait ne plus
dépasser la latitude de la péninsule Ibérique.
Ce constat est intéressant, car il démontre que les conséquences d’un
événement climatique peuvent être très différentes d’une région à
Il y a 22 000 ans, le Canada et une partie des États-Unis étaient
l’ autre.
recouverts par une gigantesque calotte glaciaire. L’emprise de celleci s’est peu à peu réduite pour céder la place, il y a 14 000 ans, à un
immense lac. D’une superficie égale à deux fois celle de la France, il
a été dénommé Agassiz, en souvenir du grand glaciologue originaire
de Neuchâtel. Le glacier résiduel n’occupait plus alors que la baie de
l’Hudson.
La situation était similaire au nord de l’Europe. La calotte glaciaire
recouvrait la Scandinavie, et son retrait avait permis la formation du
lac Baltique, qui deviendra plus tard la mer du même nom.
Les recherches mettent en évidence une corrélation entre les vidanges
des grands lacs proglaciaires, le niveau plus élevé des plans d’eau
jurassiens et les périodes durant lesquelles l’activité solaire était plus
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En 2050, 80 %
des glaciers alpins
auront très probablement
disparu.
L’analyse des pollens retrouvés dans les sédiments nous renseigne
« Anthropocène », car les facteurs majeurs à l’origine des évolutions
également sur les évolutions du climat. La comparaison du spectre
constatées ne sont plus naturels, mais humains.
pollinique obtenu avec ceux de diverses régions d’Asie et d’Europe à la
En 2050, 80 % des glaciers alpins auront très probablement disparu.
période actuelle permet de préciser la végétation, et donc les conditions
Celui de Saint-Sorlin n’existera vraisemblablement plus en 2090,
climatiques du site étudié à un moment donné de son histoire.
d’après les simulations concernant son évolution qui ont été réalisées
par le Laboratoire de glaciologie de Grenoble.
L’étude des variations du niveau du lac de Joux durant le dernier
millénaire confirme ce que je vous ai dit précédemment. La cote du plan
Le climat de la période interglaciaire actuelle s’est d’abord
d’eau s’est élevée chaque fois que l’activité solaire a diminué et que les
progressivement réchauffé jusqu’en 3 500 avant Jésus-Christ, il y a
températures estivales moyennes ont baissé d’environ 1,5 degré.
à peu près 5 500 ans. Il s’est ensuite peu à peu refroidi. Découverte
en 1991 à la frontière entre l’Italie et l’Autriche, la momie d’Ötzi a été
Émilie GAUTHIER travaille également au Laboratoire chrono-
prise par la glace il y a environ 5 300 ans, au moment de l’optimum
environnement. À partir du même échantillon, elle a démontré que,
climatique à partir duquel les températures ont commencé à baisser.
pendant la période de 1 000 ans considérée, l’homme s’est en partie
Le corps, aujourd’hui exposé au musée de Bolzano, aurait dû rester
affranchi du climat, car la pression anthropique n’a pas été plus forte
prisonnier du glacier pendant plus de 100 000 ans, jusqu’à la prochaine
lorsque les conditions étaient plus clémentes. Parfois, c’est lorsque
période interglaciaire. Cette découverte signifie que le climat, qui
celles-ci se sont dégradées que la colonisation du site lacustre de
devait continuer à se refroidir jusqu’à la prochaine glaciation, s’est au
Joux en particulier, et du haut Jura en général, s’est intensifiée. Un
contraire réchauffé. Dans cette région des Alpes, les conditions sont
constat similaire peut être fait pour la période protohistorique. Au
aujourd’hui similaires à celles de l’optimum climatique que j’évoquais
Néolithique, la région des lacs dans le Jura était en revanche plus
précédemment.
densément peuplée lorsque l’activité solaire était plus intense et que le
niveau des plans d’eau était plus bas.
Le réchauffement climatique a de multiples conséquences. Dans le
vignoble de Châteauneuf-du-Pape, par exemple, la date des vendanges
La courbe des températures moyennes mesurées depuis 1860 met en
est de plus en plus précoce. Elle a été avancée de quasiment 1 mois en
évidence un réchauffement général du climat, qui semble s’aggraver
à peine plus de 50 ans. Le constat serait très certainement identique
depuis les dernières décennies. Cette tendance est notamment la
dans toutes les régions viticoles si celles-ci faisaient l’objet d’une étude
conséquence de la croissance démographique et du développement
similaire.
industriel, et de son corollaire, l’augmentation des rejets de gaz à effet
de serre dans l’atmosphère. Ces derniers devraient doubler durant la
Je conclurai mon exposé par la présentation de trois documents
quarantaine d’années qui nous sépare de 2050, d’après les conclusions
officiels. Vous pouvez les télécharger à partir du site internet de
d’une étude prospective de l’agence internationale de l’énergie, citées
l’Agence européenne de l’environnement.
dans un article du Monde du 7 juin 2008.
La première carte vous présente tout d’abord l’évolution prévisible des
Paul Josef CRUTZEN, récompensé par le prix Nobel de chimie
températures en Europe vers 2080. À cette échéance, elles se seront
en 1995, ainsi que d’autres scientifiques estiment que la période
probablement accrues en France de 2,4 à 2,8 degrés. Il s’agit d’une
interglaciaire actuelle ne doit plus être qualifiée d’Holocène, mais d’
moyenne, et l’augmentation sera vraisemblablement plus marquée
en été.
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Prévision des changements
de température
en Europe à l’horizon 2080
Source : Agence européenne pour l’environnement
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Vers 2080, la pluviométrie de la Scandinavie devrait être de 9 à 10 %
celle des pays situés au sud de notre continent pourrait baisser de
supérieure à ce qu’elle est aujourd’hui en période estivale. En revanche,
30 %. Dans notre région, le déficit serait de l’ordre de 10 %.
Prévision des variations des précipitations
estivales en Europe à l’horizon 2080
Source : Agence européenne pour l’environnement
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La dernière diapositive vous montre l’évolution des débits des rivières
sans doute, mais celui des contrées bordant la Méditerranée devrait
en Europe vers 2070, à partir de deux modèles à l’origine de projections
malheureusement pâtir des changements climatiques.
comparables. Le débit des cours d’eau de certaines régions augmentera
Évolution prévisionnelle du débit des
rivières à l’horizon 2070
Source : Agence européenne pour l’environnement
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Les lacs du Jura sont par conséquent une ressource en eau potable qui
sera demain encore plus précieuse qu’aujourd’hui.
L’histoire des lacs du Jura attire ainsi notre attention sur la question
des ressources en eau, qui sera demain sans nul doute encore plus
cruciale qu’aujourd’hui.
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